En los últimos años el desarrollo y uso de las baterías recargables se
ha disparado. El mercado mundial de estos productos creció anualmente
cerca del 5% entre 1990 y 2013, alcanzando una cifra de negocio de unos
54.000 millones de dólares, pero cada nueva tecnología trae consigo sus
propios desafíos a la hora de prolongar la vida útil de estos
acumuladores eléctricos.
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| Diferentes modelos de baterías de Litio o Li-ION |
El funcionamiento de las baterías se basa en sencillas reacciones de
reducción-oxidación (red-ox),
pero detrás existe un sistema complejo y en evolución constante formado
por electrodos (ánodo y cátodo), electrólitos para el transporte iónico,
colectores de corriente, separadores, aditivos conductores y polímeros.
La elección de la batería depende de su aplicación. Para la
electrónica portátil es mejor utilizar las de litio porque son más pequeñas y ligeras,
pero para las aplicaciones fijas o en las que se necesiten grandes potencias, se pueden emplear las de
plomo, que aunque son mas voluminosas que las de litio, resultan más baratas.
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| Diferentes modelos de baterías de plomo-ácido |
Aunque en todos los casos estos acumuladores
van a envejecer progresivamente, lo haran a mayor velocidad si aumenta la
temperatura de operación. También la electrónica de control de la batería es clave, ya que después de una
cierta cantidad de ciclos de carga o bajo ciertas condiciones, los electrodos se
pueden degradar por reacciones secundarias no
deseadas.
Este envejecimiento por el uso habitual de los acumuladores, además de disminuir la cantidad de
energía que pueden almacenar, puede llegar a causar algún
incidente, como pequeñas explosiones.
Esta semana las investigadoras María Rosa Palacín del Instituto de
Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) y Anne de Guibert de la
empresa francesa SAFT (fabricante de baterías) recopilan en la revista Science las causas del envejecimiento y pérdida de prestaciones de estos dispositivos. Su artículo se titula "¿Por qué fallan las baterías?"
Las investigadoras han revisado los avances de todos estos elementos en
los diversos tipos de batería, analizando aspectos como el ciclo de vida
de sus celdas electroquímicas (número de veces que se pueden utilizar),
su capacidad, o las temperaturas y condiciones en las que se pueden
utilizar de forma segura.
FUENTE: SINC
